灵途科技1550nm光纤激光器全方位赋能自动驾驶激光雷达

2022-12-30
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摘要 灵途科技核心团队凭借超过30年在光纤激光器、激光雷达领域的技术积累,成功推出YDF1550-1W系列脉冲光纤激光器,工作在1550nm人眼安全波段,性能优越,满足汽车无人驾驶和辅助驾驶高端激光雷达系统应用的苛刻要求。目前已完成头部客户的小批量验证。

 根据沙利文预测,受无人驾驶车队规模扩张、激光雷达在ADAS中渗透率增加等因素推动,激光雷达整体市场预计将呈现高速发展态势,至2025年全球市场规模为135.4亿美元(约合914亿元);其中,中国激光雷达市场规模将达到43.1亿美元(约合291亿元)。到 2030 年,激光雷达出货量预计将突破 1 亿台。

为什么自动驾驶需要激光雷达?

在自动驾驶市场,高端玩家有谷歌Waymo、Cruise以及百度Apllo等,这些科技巨头主要营收并不是卖车本身,而是系统的解决方案。其余普通乘用车厂商,必须严格控制成本,保证在商业化过程中有足够盈利能力才能得以生存。换句话说,普通乘用车厂要做的是有一定利润且大多数人能够买得起的车,因此低成本的毫米波雷达+摄像头的融合方案变成首选,也就是我们经常听到的L2级辅助驾驶。

但是这套组合的能力上限并不高。毫米波雷达,主要功能在于测距、测速及测方位角,但没办法感知高度,以及对静态物体几乎没有识别能力,导致悬在半空中的障碍物,亦或是静止在路边拐角处的电线杆,都会存在错判的情况,影响驾驶安全和体验。而摄像头方案,由于借助的是深度学习中的卷积神经网络技术,核心逻辑是机器对足够清晰的道路图片样本数据进行学习,最终实现自动识别周边物体,然后将指令回传系统进行避障。因此,摄像头方案,能够弥补毫米波雷达对静态物体识别的短板,但遇暴雨、强光场景,以及摄像头自身像素限制,都会影响其识别的精度,这也是摄像头方案的短板。

那么,有没有一种方案,技术上既能超越上述方案,又有跟上述组合拳相媲美的成本价格呢?激光雷达!

灵途科技激光雷达是一种用于精准获取物体三维位置信息的传感器,本质上是激光探测和测距,其原理是通过发射与接收激光来探测与目标物之间的距离,再根据目标物表面的反射能量大小、反射波谱幅度、频率和相位等信息,精确绘制出目标物的三维结构信息。而凭借着在目标轮廓测量、角度测量、光照稳定性和通用障碍物检出等方面所具有的极佳性能,激光雷达正在成为L4级及以上自动驾驶的核心配置。

随着近几年激光雷达成本的快速下降,使得在乘用车市场快速掀起一波雷达上车潮,如梅赛德斯-奔驰、宝马、大众、沃尔沃,已经宣布他们打算使用激光雷达,以及即将推出的车型中的 ADAS/AD 套件。

905 Or 1550?

受制于成本等因素,乘用车市场上大多数激光雷达采用的是人眼不可见的905nm光源。但在符合人眼安全等级的功率下,905nm激光雷达很难在200m以外的公路上探测到高度为10cm以及更小的物体

最近几年,国外多家激光雷达企业纷纷采用1550nm波长光源作为产品方向,而国内激光雷达企业也开始积累1550nm波长激光雷达系统的研发技术,以突破更高的探测距离、超高扫描线束等技术瓶颈。那对于乘用车厂商来说,1550nm,会是更优解决方案嘛?

截至目前来讲,1550nm激光雷达,应该是离车规要求最近的。这里涉及到激光辐射的安全性问题,而影响安全性的是波长、输出功率以及激光辐射时间三者综合作用的结果

首先说说波长问题,人眼可见的波长在380-780nm之间,也就意味着,905nm波长属于不可见光,人自然不会主动闪躲,如遇高功率运行的情况,当光束扫射眼睛,容易灼伤眼球。而当波长达到1400nm以上时,也就是1550nm激光到达视网膜之前,就会被眼球中的水溶液吸收,不会伤害人眼。因此,905nm激光雷达只能维持低功率运行。而当1550nm波长激光雷达相比905nm波长激光雷达,提高40倍的功率运行时,带来直接的好处就是增加点云分辨率、更远的探测距离以及增强复杂环境的穿透力

灵途科技激光雷达核心结构分为发射器、接收器与信号处理部分。对于提升整体感知能力来说,通常会采用提高【发射功率】和【提升接受器敏感度】的方法来实现,但提升发射功率就是905nm波长的死穴。

自主研发1550nm激光器,为自动驾驶而生

灵途科技核心团队凭借超过30年在光纤激光器、激光雷达领域的技术积累,成功推出YDF1550-1W系列脉冲光纤激光器,工作在1550nm人眼安全波段,性能优越,满足汽车无人驾驶和辅助驾驶高端激光雷达系统应用的苛刻要求。目前已完成头部客户的小批量验证。

灵途科技YDF1550-1W系列脉冲光纤激光器的特性和优势:

  1. 1.100%自研
  2. 2.人眼安全波段工作
  3. 3.激光雷达(LiDAR)高峰值功率,可达1KW
  4. 4.高光电转换效率
  5. 5.单模输出,近衍射极限的输出光束质量
  6. 6.激光雷达(LiDAR)窄脉宽,高空间分辨率
  7. 7.封装小巧坚固,多种封装平台易于系统集成
  8. 8.激光雷达(LiDAR)超宽工作温度范围,高稳定、可靠性
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灵途科技是一家面向AIOT行业,提供以光电技术为基础、激光雷达为核心智能传感产品及解决方案的新锐研发企业。公司秉承“生活引领技术,技术改变生活”的理念,在前期光电传感系统、大规模精密光学产品制造的研发和工艺积累下,面向智能物联网全行业,旨在开发高性价比且可量产的各类型产品、方案及其应用领域。

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